Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 0

Чем отличается вариатор от автомата и что выбрать

Иные типы вариаторов

Существуют конструктивно различные типы вариаторов: клиноременный (самый распространенный), тороидный и цепной. Первый мы подробно изучили, поскольку он наиболее распространен. Второй устанавливают на полноприводные и заднеприводные ТС. Последний – на тяжёлых машинах, поскольку он наиболее надежен.

Тороидальная вариаторная КПП

Тороидальная коробка передач – более сложный механизм. В нём роль шкивов выполняют диски, вытянутые в форме конуса с одной стороны. Диски направлены друг к другу острыми концами. Тот, что расположен сверху – ведущий. Снизу – ведомый.

Роль ремня выполняют ролики. Они расположены по разные стороны между дисками. И движутся вдоль изгибов. Синхронно поднимаясь вверх, повышают передачу (скорость авто увеличивается, момент уменьшается). Когда опускаются к ведомом диску, передача понижается. Расположившись по середине, выдают прямую передачу. Усилие передаётся благодаря силе трения (трутся между дисками ролики).

Ременный CVT применяется чаще, но тороидный надежнее. Однако, у него есть существенный недостаток: он не подлежит ремонту (при поломки приходится заменять на новый).

Цепная вариаторная КПП

Цепной – это разновидность клиноременного, которая практически ни чем не отличается от «прототипа». В вариаторе лишь заменили ремень на стальную цепь. Такое устройство имеет вариатор под названием Multitronic, созданный концерном Audi. Отличается увеличенным сроком службы, повышенным уровнем прочности, цепной вариатор лучше выдерживает нагрузки. Поэтому его чаще используют на грузовых авто.

Широкого распространения цепная вариаторная КПП не получила, поскольку производит много шума (уровень слишком высокий).

Какую автоматическую коробку выбрать?

Существует два типа АКПП, поэтому при выборе автомата придется еще и определиться, какой именно тип вам нравится больше. Роботизированная трансмиссия является чем-то средним между автоматической и механической коробкой передач. Робот управляется автоматически, но конструктивно напоминает механику, которая оснащена специальными механизмами, благодаря чему он может регулировать работу системы сцепления.

Переключение происходит по тому же принципу, как и на механической версии, но водителю не приходится делать это самостоятельно. Этот вид трансмиссии имеет преимущества по сравнению с традиционным автоматом, он дешевле и более надежен. При переключении передач не возникает рывков, но только в случае парного сцепления. Стоит более подробно рассмотреть преимущества и недостатки робота, для удобства мы составили таблицу, которая может проиллюстрировать наглядно характеристики трансмиссии.

ПреимуществаНедостатки
Устроен проще автомата, обходится дешевле в приобретении.Если установлено одно сцепление, возможны рывки при переключении.
Проще обслуживать, ремонт проводят в большинстве СТО, и стоит он дешевле.На подъеме авто может откатываться назад. Если приходится стоять долго, нужно переводить коробку в нейтральный режим самостоятельно.
Значительная экономия топлива.В тяжелых условиях может вести себя непредсказуемо, из-за этого использовать робот на бездорожье неудобно.
Высокий КПД.Переключение передач происходит с отставанием.

Коробку-автомат не стоит путать с роботом, так как она совершенно иначе работает. Основу составляет гидротрансформатор и планетарные шестерни. КПП оснащено фрикционными дисками, которые и заставляют передачи переключаться под напором давления в системе, повышающегося при наборе оборотов двигателя и снижающегося при снижении. Передачи будут переключаться самостоятельно. Процесс зависит только от скорости автомобиля и оборотов двигателя, человеку практически не требуется принимать участие в процессе.

Автомат может встречаться не только на легковых, но и на грузовых авто, некоторых пассажирских автобусах. Если техника переднеприводная, то главная передача будет пополнена дифференциалом и главной передачей, однако принцип работы от этого не меняется, система становится лишь немного сложнее.

Разгонная динамика вариатора.

Старт на вариаторе.

При нулевой скорости обороты двигателя на уровне «холостых», 700-900 об/мин. При нажатии на педаль акселератора автомобиль сначала «набирает обороты двигателя», почти не двигаясь с места. Набрав обороты, автомобиль начинает двигаться с постоянной тягой, без «дерганий» на переключение передачи.

Я бы назвал такой режим «выстрел из рогатки». Т.е. мы сначала натягиваем резинку (набираем обороты двигателя), а потом постоянно разгоняем авто с постоянным тяговым усилием.

Соревнование разгона: вариатор и «автомат».

Если мы поставим соревноваться две одинаковые машины — с вариатором и с классическим «автоматом» (с одним сцеплением), то после старта увидим следующую картину.
Автомобиль с «автоматом» достаточно резко стартанет и начнет разгоняться, периодически «дергаясь» на переключения передач. Авто с вариатором проиграет старт, как будто водитель нажал акселератор позже. Зато после машина начнет ровно и стабильно разгоняться и в какой-то момент обгонит «автомат».

Почему обгонит?

Во-первых, «автомат», переключая передачи, разрывает сцепление и значит, тяга нестабильна. В этот момент двигатель не разгоняет машину. Если среднее время переключения около 0,25 с, то, умножив на 4 интервала (с 1-й по 5-ю передачу), получим 1 секунду отсутствия тяги. Для средней машины, разгоняющейся до 100 км за 10-12 секунд, это почти 10% времени.

Во-вторых, при разгоне вариатор стабильно «держит» обороты двигателя в зоне максимально крутящего момента. Разгон машины осуществляется за счет изменения передаточного числа трансмиссии. Классические инжекторные бензиновые двигатели очень «вялые» на оборотах менее 3,5 т. об/мин. Их мощность просыпается в зоне 4,5-6,5 тысяч оборотов. Автомат же, хотя и пытается держать обороты в высоких зонах при активном разгоне, но стрелка тахометра все равно плавает в большом диапазоне частот, захватывая не всегда самые тяговитые области.

На каких оборотах будет разгонять автомобиль вариатор?

Поскольку вариатор сам (вернее, его программа) определяет, когда прекратить повышение оборотов и начать «отдавать тягу» на колеса, то это один из самых главных вопросов управления автомобилем этого типа. «Старые» вариаторы всегда повышали обороты до максимума, заставляя «рычать» двигатель, даже если водителю нужно было лишь небольшое ускорение. Этот безусловный недостаток был исправлен в вариаторах нового поколения 2007-2010 гг.

При плавном нажатии на акселератор трансмиссия лишь чуть-чуть приподнимает обороты, разгоняя автомобиль слабо, на низких оборотах движка. При достаточно резком нажатии обороты сразу становятся в зону самого оптимального момента (на моей машине это 4,5 т. оборотов) и тянут, пока не ослабишь давление на педаль ускорения. При «педали в пол» коробка ставит сразу граничную «красную зону», т.е. максимальный крутящий момент, и держит его, пока не оторвешь педаль.

Таким образом, водитель управляет частотой оборотов двигателя при разгоне скоростью нажатия педали акселератора. Это очень логично и понятно. Чем быстрее вы хотите разогнаться, тем быстрее вы нажимаете педаль скорости.

Устройство автомата и вариатора

Автоматическая коробка переменных передач наиболее распространена среди трансмиссий автоматов, она состоит:

  • Гидравлический трансформатор;
  • Планетарная коробка;
  • Устройство управления.

Гидравлический трансформатор предаёт импульс от силового агрегата к трансмиссии, кроме того, устройство способно менять момент, снижать вибрации и биение.

Конструктивно гидравлический трансформатор состоит:

  • Колесо: насосное, турбинное, реакторное;
  • Муфта: блокировочная, свободного хода;
  • Корпус коробки.

Силовая установка через коленчатый вал воздействует на насосное колесо. После чего воздействие переходит на закрепленное неподвижно колесо-реактор, после на колесо-турбину, связанное с коробкой. Через лопасти колес проходят каналы, по которым циркулирует масло.

На определённых режимах гидравлический трансформатор блокируется, для этих целей предусмотрена блокировочная муфта. Вращение колеса-реактора обеспечивается муфтой свободного хода. Полости гидравлического трансформатора заполнены специальным маслом для автоматических трансмиссий.

Бесступенчатая трансмиссия, или вариатор, способна плавно изменять передаточные отношения в заданном промежутке. Международное обозначение, CVT (Continuously Variable Transmission).

Основное, чем отличается вариатор от автомата, оптимальное распределение мощности и нагрузки, от двигателя, к трансмиссии автомобиля. Благодаря таким возможностям обеспечивается топливная экономичность, изменение импульса происходит на всем протяжении диапазона оборотов, отсутствуют толчки, не чувствуется переключения передач.

  • Механизм передачи импульса трансмиссии;
  • Вариатор;
  • Механизм реверса;
  • Командный блок;

Устройство, соединяющее вариатор и силовой агрегат:

  1. Автоматическое сцепление центробежного типа;
  2. Сцепление на основе электромагнитов;
  3. Сцепление мокрого типа с большим количеством дисков;
  4. Гидравлический трансформатор.

В качестве устройства, соединяющего силовой агрегат и вариатор широкой популярностью пользуется гидравлический трансформатор. Главный плюс конструкции, высокая надежность и плавность переключения передач.

Клиноременная бесступенчатая передача конструктивно предусматривает использование двух шкивов, соединенных ремнём. Шкив, это конической формы диски, надетые на вал, имеющие угол наклона, равный 20-ти градусам. Диски способны сходиться и расходиться под действием гидравлики, благодаря чему меняется диаметр шкива.

Современные ремни, используемые в бесступенчатых трансмиссиях, выполнены из стальных полос, сложенных в десять и более слоёв. Усилие передаётся силой трения, которая возникает в точках контакта шкива ремня. Ремни надёжны, прочны, бесшумны.

Существуют бесступенчатые конструкции трансмиссий, применяющие цепную передачу. Стальная цепь представляет собой набор пластин, скрепленных осями. Такой конструктивный приём обеспечивает изделие большим радиусом изгиба (25 мм против 30 мм у ремня). Импульс от силового агрегата через конические диски на торцах цепи передаётся трансмиссии. Диски выполнены из прочной стали, для минимизации высоких напряжений в местах соприкосновения. Клиноременная бесступенчатая трансмиссия имеет максимальный КПД.

Реверс выполняется за счет применения планетарного редуктора. Конструктивно, бесступенчатая трансмиссия не способна на реверс без применения дополнительных механизмов.

Электронный командный блок управляет трансмиссией, за счёт смены размера шкивов от потребности режима работы силовой установки. Управляя сцеплением, регулируется работа планетарного редуктора.

Тороидальная бесступенчатая трансмиссия представлена двумя параллельными валами со сферическими поверхностями. Передаточное соотношение регулируется положением роликов, помещенных между валами. Импульс передаётся силами трения поверхностью ролика о поверхность колеса.

Как отличить коробку автомат от вариатора визуально? Отметим, что сделать это практически не возможно. Внешне рычаги управления ни чем не отличаются от автоматической коробки. Делается это с целью унифицировать изделия, и минимизировать дискомфорт при пользовании различными видами автоматических трансмиссий.

Несмотря на это, небольшие визуальные отличия присутствуют, так, бесступенчатая трансмиссия в сравнении с автоматом имеет меньше режимов переключения. Кроме того, на кузове транспортного средства пишется маркировка: «CVT» – вариатор; «AT» – автомат.

Главные минусы автоматической коробки

  • Отсутствие динамики, как при самом разгоне, так и при длительном маневрировании
  • В том случае, если установлен старый автомат с четырьмя передачами, то топлива он расходует намного больше, чем вариаторная коробка
  • Хоть цена на обслуживание автоматической коробки несравнима с вариатором, но все же, в случае непредвиденной поломки она заставит вас выложить не малую сумму из вашего кошелька
  • Автомат привередлив к маслу, и менять его придется намного чаще. Плавность вариатора не оставляет большого количества стружки, которое способно затруднить его работу, а вот автомат не может похвастаться тем же, ведь переключение проходит довольно жестко, а значит и стружки остается больше
  • Не рекомендуется использовать масло при больших минусовых температурах. Хоть производитель и утверждает, что некоторые виды масла невосприимчивы к загустению, но все же рисковать не стоит. Никому ведь не хочется встать на своей машине в лютый мороз

И теперь, узнав в чем минусы коробки автомат, можно порекомендовать использовать её в средних климатических условиях, без больших перепадов температуры. Постоянная замена масла не даст вам отдышаться как в финансовом плане, так и в постоянно волнующем вопросе о приближении этой самой замены. Автомат довольно плавный, но все же этого недостаточно для того, чтобы испытать истинный комфорт от вождения. Расход топлива будет выше, чем у вариатора, а это значит приготовьтесь, ведь вы будете частым гостем на заправочной станции.

Вариатор

Такие коробки передач начали устанавливаться на автомобиле в середине 20 века, но сразу массовость они не набрали. Но о них вспомнили, когда потребовались коробки, которые имеют меньший расход КПД, чем обычный автомат, и при этом не требуют от водителя усилий при переключении передач.

Вариатор принято называть бесступенчатым. Как можно понять, в отличие от автомата, такая трансмиссия не имеет привычных скоростей. Конструкция коробки подразумевает наличие ведущего и ведомого шкива, которые располагаются параллельно друг другу. Они соединены друг с другом металлическим ремнем в форме трапеции. Конусы вариатора имеют сдвижные половины. В момент, когда ведущий шкив раздвинут, вращение ремня идет по малому диаметру, можно считать это аналогом высокой передачи на автомате. Когда же шкив сдвинут, ремень вращается по большому диаметру, тем самым получается максимальное передаточное число, то есть первая передача.

В зависимости от плавного передвижения шкива, меняется передаточное число. Это и приводит к повышению/понижению скорости, хотя как таковых скоростей, как в автомате, в вариаторе нет. Поскольку передача момента от двигателя к трансмиссии и колесам жесткая, удается свести к максимуму передачу КПД.

Из-за чего ломается вариатор

Как и в случае с автоматом, к выходу из строя вариатора ведет его неправильное обслуживание. Такие коробки передач еще более требовательные к маслу, чем автоматы. Замена масла в вариаторе также проводится каждые 50-70 тысяч километров, и здесь это делать обязательно. Если не заменить вовремя масло в вариаторе, тогда:

  • Масляный насос засорится, из-за чего не сможет создавать достаточное давление;
  • Ремень начнет пробуксовывать, поскольку валы не смогут его достаточно сжимать и разжимать;
  • Это приведет к повышенному износу ремня и его разрыву, что станет причиной повреждения других компонентов вариатора.

Также стоит отметить, что в вариаторе гораздо больше электронных компонентов, нежели в обычном автомате. Соответственно, больше вероятность их выхода из строя.

Какой ресурс у вариатора

В отличие от обычного автомата, вариатор менее продолжителен по сроку службы. Даже если следить за ним и своевременно менять масло, он сможет проходить около 120-150 тысяч километров пробега, после чего порвется ремень, и это приведет к серьезным повреждениям других компонентов коробки. Чтобы этого не произошло, рекомендуется на 120-150 тысячах километров пробега выполнить замену ремня вариатора.

Как можно понять, водитель автомобиля с вариатором должен знать, что нужно проводить своевременные диагностические и ремонтные работы с коробкой, иначе это приведет к необходимости ее капитального ремонта или замене. Чаще всего водители об этом не задумываются, не отличая вариатор от автомата, и это приводит к серьезным проблемам.

Плюсы и минусы вариатора

К плюсам вариаторов можно отнести:

  • Повышенный КПД. У вариаторов КПД примерно на 5-10% выше, чем у автоматов. Это сказывается и на расходе топлива, который на автомобилях с вариаторами меньше;
  • Плавность хода. Отсутствие передач ведет к плавной работе коробки передач;
  • Быстрый разгон. Из-за отсутствия необходимости переключения передач разгон на автомобиле с вариатором более плавный;
  • Легкое управление. Как и в случае с автоматом, в вариаторе водителю достаточно выбрать нужный режим работы, чтобы автомобиль поехал.

Минусов у вариаторов также достаточно:

Сложность обслуживания и ремонта. Как отмечалось выше, в вариаторе не достаточно просто менять масло своевременно, в отличие от автомата

Здесь важно также определить момент, когда потребуется замена шкива. При этом стоимость ремонта вариатора значительно выше, поскольку за такую работу берутся мастера не во всех сервисах;
Большое количество электроники

Это чревато большим количеством потенциальных проблем с электроникой, что может вылиться в необходимость дорогостоящей диагностики и ремонта;
Дорогое масло. При обслуживании вариатора заливается особое масло, которое определено производителем коробки передач. Это масло значительно дороже, чем то, которое используется на автоматах.

Как можно понять из сравнения, автомат и вариатор имеют свои плюсы и минусы. Однозначно нельзя сказать, что одна из коробок лучше, а другая хуже. При правильном обслуживании, как одна, так и вторая способны проработать достаточно долго.

Отличительные особенности вариаторов и автоматов

Помимо того, что благодаря автомату вы сможете существенно увеличить комфорт вождения собственного транспортного средства, в случае с ним, отсутствует необходимость переключать передачи. Таким образом, водитель сможет сосредоточиться на управление своего автомобиля, что особенно актуально в тех случаях, если он использует его именно в городских условиях. Кроме этого, еще одним, не менее важным преимуществом использования автоматов считается то, что они плавно переключают скорости, а также предохраняет двигатель от излишних нагрузок, что позволяет существенно уменьшить износ последнего. Как известно, к настоящему времени, пока еще не было придумано идеального механизма. Такое положение дел, распространяется также и на автоматы, у которых АКПП отличается низким КПД.

Другим их недостатком является недостаточно хорошие динамические показатели. Если разговаривать об вариаторах, то управляет ими компьютер. С его помощью, можно проанализировать условия движения автомобиля, а после и подобрать единственное хорошее передаточное отношение. Только таким образом, можно будет сделать так, чтобы работа двигателя происходила в щадящем режиме. Разгон с места того автомобиля, внутри которого предусмотрен вариатор, происходит без каких-либо рывков, достаточно плавно. Внимания вашего заслуживает также и переключение скоростей, которое проявляется полным отсутствием толчков и совершенно незаметно.
Вариаторы, имеют возможность похвастаться наличием большого количества передач. Именно с их помощью, двигатель работает в выгодном для себя режиме, что в конечном итоге, приводит к тому, что автомобили с вариаторами, имеют возможность похвастаться наличием высокой экономичности, которая дополняется приличной динамикой. Вариаторы имеют возможность похвастаться наличием большого числа передач, ну а это позволяет двигателю работать в выгодном режиме. Ввиду чего, автомобили с вариаторами отличаются высокой экономичностью, сочетающейся с не менее приличной динамикой. Не стоит переоценивать вариаторы, ведь они требуют наличия специального масла, а также являются достаточно дорогими, в плане своего непосредственного ремонта. В этом плане, автомат выигрывает, так как он является более изученным и по этому, ремонт его осуществляется гораздо дешевле и быстрее.

Что такое вариатор и в чём его главное отличие от привычных КПП

Трансмиссия CVT – что это такое? CVT – это сокращение английского названия вариатора, т.е. Continuously Variable Transmission, что в дословном переводе означает «постоянно изменяющаяся передача». Его главное свойство – способность менять передачи в ином, чем мы привыкли порядке, а именно без постоянного и последовательного переключения скоростей (ступеней, передач). В связи с чем вариатор справедливо называют бесступенчатой трансмиссией. Это его главная отличительная особенность.

Вариатор относят к классу автоматических коробок передач: он работает в широком диапазоне, передачи переключаются автоматически, процессами управляет электронная система. И всё же разница между CVT и «автоматом» существенная. В чем именно она состоит?

  • Бесступенчатая трансмиссия легче и меньше по размерам, чем АКПП.
  • Отличается от «автомата» принципом работы. CVT обеспечивает идеальное сочетание передаточного отношения с нагрузкой на двигатель в каждый из моментов времени (изменения происходят каждую секунду).

С инженерной точки зрения вариатор является оптимальной из всех существующих ныне КПП. Но не спешите принимать решение о покупке авто с CVT, не всё так однозначно.

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию